Risultati promettenti per il progetto europeo BEST4HY, finanziato dal programma Horizon2020 e lanciato da circa un anno. Il Consorzio, ben consolidato, prosegue con le sue attività di ricerca sullo sviluppo e la validazione di tecnologie nuove ed esistenti per il riciclaggio di celle a combustibile di tipo PEM (membrana a scambio protonico) e SOC (ossidi solidi), ottenendo ampia approvazione anche dalle organizzazioni che si sono unite all’Advisory Board di progetto, finalizzatosi quest’estate.
Più in dettaglio, le attività sulla validazione di tecnologie esistenti e nuove per il riciclaggio delle PEMFC sono state portate avanti dal patner Hensel Recycling, che ha proseguito i suoi studi verso l’ottimizzazione dello smantellamento delle PEM attraverso il test di 5 prove meccaniche diverse. Al momento, la procedura ideale per il disassemblamento è stata individuata con successo e si sono ottenuti risultati soddisfacenti. Nel frattempo IDO-Lab si è dedicato al trattamento idrometallurgico per il recupero di Pt (platino) dalle celle a combustibile PEM fornite da EKPO. Si intravedono buoni progressi anche nel proccesso di estrazione dello ionomero con il metodo di dissoluzione alcolica, per il quale è stato coinvolto anche un membro dell’Advisory Board di progetto.
Per quanto riguarda le nuove tecnologie di disassemblamento della membrana MEA, CEA ha ottenuto risultati promettenti dalle prove di laboratorio con processi in fase gassosa con un solvente riutilizzabile che attraversa lo strato di GDL (Gas Diffusion layer) ad alta pressione per raggiungere la membrana. I risultati rivelano che è possibile usare entrambe le fasi liquide e vapore, ma l’efficienza migliore finora si è raggiunta con la soluzione di etanolo in fase liquida. Inoltre, CEA ha presentato le nuove attività finalizzate al recupero metallico del platino attraverso le tecniche di elettro lisciviazione ed elettrodeposizione, basata sulle procedure di brevetto proposte dallo stesso Istituto CEA.
CEA sta anche sperimentando diverse tipologie di processi per la sintesi del catalizzatore (Pt/C) sulla base del sale di platino a partire dalle membrane invecchiate MEA. Sulla base dei risultati di caratterizzazione del catalizzatore prodotto da CEA, sarà possibile selezionare il metodo di sintesi del catalizzatore per procedere con lo scale-up nei prossimi mesi e produrre le MEA secondo il design EKPO.
Per quanto riguarda la selezione delle tecnologie esistenti per il recupero di celle a combustibile SOC, POLITO ha concluso la fase di ottimizzazione del processo per il recupero di Ni (nichel) dal composto Ni-YSZ sia dagli scarti che dalle celle a fine vita, prontamente fornite da Elcogen. Nello specifico, sono stati identificati e ottimizzati 5 step per il processo di riciclaggio delle celle a fine vita: distaccamento catodico, macinazione dei componenti anodici ed estrazione della polvere di Ni-YSZ, seguito da trattamento idrotermico condotto in contemporanea con l’estrazione selettiva del nichel attraverso soluzione acquosa HNO3 in batch. Al fine di predisporre le fasi successive di design e costruzione dell’impianto pilota, POLITO sta anche conducendo le analisi per la caratterizzazione e valutazione qualitativa della polvere di YSZ recuperata dai processi di riciclaggio in laboratorio, così come si sta interessando di una definizione preliminare del materiale a fine vita da trattare, considerando l’obiettivo finale di progetto di almeno il 30% in peso di materiali riciclati (YSZ) per la produzione di nuove celle.
Con l’avanzare delle attività di ricerca appena menzionate, l’Università di Ljubljana sta gradualmente completando anche l’inventario dati per le analisi LCA e LCC. Finora è stato definito il modello iniziale LCA per la produzione di entrambe le tipologie di celle a combustibile, mentre procede la raccolta dati sulle tecnologie esistenti per il trattamento a fine vita e la caratterizzazione delle materie prime critiche. I prossimi step prevedono di calcolare il profilo ambientale delle nuove tecnologie a fine vita. A giugno si prevede un workshop dedicato a LCA e LCC in collaborazione con la Clean Hydrogen Partnership, JRC e altri progetti come eGHOST e SH2E.
In questa fase del progetto, comincia anche una nuova importante attività legata agli aspetti normativi e alle analisi strategiche per lo scale-up delle tecnologie di riciclaggio e smantellamento delle celle a combustibile a idrogeno. RINA insieme con ENVIPARK, entrambi coinvolti in queste tematiche, hanno presentato il primo step di valutazione sulle normative europee ed extra- europee legate alle procedure di trattamento dei materiali rari e non rari a fine vita, partendo dai risultati del progetto Hytechcycling con cui BEST4Hy collabora.
A conclusione del meeting, ENVIPARK ha presentato al consorzio il Piano di Comunicazione e Disseminazione del progetto, che era stato concluso nei mesi precedenti, e dato rilevanza ad alcune attività che hanno dato visibilità al progetto negli ultimi mesi, tra cui la premiazione come “Best Success Story” alla European Hydrogen Week 2021 e al primo workshop organizzato per gli stakeholder italiani tenutosi a Febbraio. Per questo nuovo anno sono previste importanti attività di disseminazione come la partecipazione a conferenze internazionali, la pubblicazione di paper scientifici e la realizzazione della newsletter ufficiale di BEST4Hy per mantenere aggiornati gli stakeholder con i risultati di progetti, workshop e opportunità offerte nell’ambito del progetto e della sua rete.
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Sabina Fiorot, PhD
sabina.fiorot@envipark.com
